研究課題
基盤研究(B)
最近代表者らは、好中球など速い遊走細胞が基質の柔らかい方向に進むrigidity sensingを発見した。本研究ではこの新規rigidity sensingの分子メカニズム解明を目指す。本研究は、代表者らの独自の発見に基づいて立脚され、独創性が高い。光学顕微鏡観察に長けた代表者が生細胞観察を行い、物理系の数理計算に長けた分担者が数理モデル作成とシミュレーションを行う。速いアメーバ細胞の rigidity sensing の分子メカニズム解明は、将来、速く移動するがん細胞や免疫細胞を、薬剤を使わずに、非侵襲な力学的方法で移動制御する医療技術への展開が期待できる。
アメーバ細胞は自身が接着している足場の硬さを感知する(rigidity sensing)。例えば幹細胞は硬い足場の上では骨芽細胞に、柔らかい足場の上では神経細胞に分化する。広義のアメーバ運動は原生生物アメーバから高等動物の神経ネットワーク構築や創傷治癒に至るまで普遍的に見られる現象である。アメーバ細胞は、線維芽細胞や神経細胞など毎分１マイクロメートルほどの速さでゆっくり動く細胞種と好中球や細胞性粘菌アメーバなど毎分１０マイクロメートルほどの高速で動く細胞種に分類される。 遅いタイプのアメーバが足場の硬い方向へ向かうことが知られている。一方、速いタイプのアメーバの rigidity sensing は最近まで知られていなかった。代表者らは過去、速いタイプのアメーバが足場の柔らかい方向へ向かう新規の rigidity sensing を発見した。本研究の学術的な「問い」は速いタイプのアメーバがどうやって柔らかい方向に向かうのか？である。本研究の目的は、アメーバ細胞が足場の柔らかい方向へ向かう新規 rigidity sensing の分子メカニズムの解明である。とりわけ、FアクチンへのミオシンIIの親和性の変化に着目し、アメーバ運動におけるミオシンIIの集積メカニズムの解明を目指す。ミオシンIIはアメーバ運動において細胞後部に集積し後端を脱着させるといわれている。細胞性粘菌アメーバの運動及び、ミオシンIIの局在の様子を詳細に観察すると同時に、それを再現するような、機械モデルの作成を検討した。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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bioRxiv
巻: -
10.1101/2023.01.03.522661
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